期中模拟卷(广东省卷)2023-2024学年九年级物理上学期期中模拟考试试题(含答案及答题卡)
展开2023-2024学年上学期期中模拟考试
九年级物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第十三章-第十七章
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的。
1.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动得越快,内能越大 B.物体的温度升高,内能变大
C.物体被举得越高,内能越大 D.零下10℃的冰块没有内能
【答案】B
【详解】A.内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和,与物体的温度和质量有关,与物体的宏观运动无关,物体运动的越快,物体的动能越大,物体内能不一定变化,故A错误;
B.物体温度越高,分子运动越剧烈,所以内能越大;物体举得越高,物体的重力势能越大,物体内能没有变化,故B正确;
C.物体被举的越高,物体的重力势能越大,物体内能不一定变化,故C错误;
D.一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以物体温度再低也有内能,所以零摄氏度的物体也有内能,故D错误。
故选B。
2.如图所示,S断开时,电压表的示数为6V;将S闭合后,电压表的示数变为4V,此时,关于电路的描述不正确的是( )
A.电源电压为6V B.L1两端电压为4V
C.L2两端电压为4V D.L1两端电压为2V
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,S断开时,电压表与L1串联在电路中,电压表相当于测电源电压,即电源电压U=6V,故A正确,A不符合题意;
C.开关S闭合,两灯串联,电压表测L2两端电压,则U2=4V,故C正确,C不符合题意;
BD.由串联电路的电压特点可知,L1两端电压为
U1=U-U2=6V-4V=2V
故B错误,B符合题意,D正确,D不符合题意。
故选B。
3.在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则下列接法正确的是( )
A.M接C,N接B B.M接A,N接B
C.M接C,N接D D.M接A,N接D
【答案】A
【详解】滑动变阻器的滑片右移,灯泡变暗,功率变小,根据P=I2R,电路中电流变小。电源电压不变,电流变小,电阻变大,因此滑动变阻器接入电路的电阻变大,即滑动变阻器接入电路的电阻丝变长。下面的接线柱一定接入C,上面的接线柱接A或B。故A正确,BCD错误。
故选A。
4.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,发现验电器的两个金属箔片张开。以下说法正确的是( )
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子 B.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷
C.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子 D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
【答案】C
【详解】A.摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷发生了转移,而不是创造了电子;故A错误;
B.验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故B错误;
C.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒原子核束缚电子的能力强,容易得到电子带负电,故C正确;
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,有多余电子,橡胶棒接触验电器的金属球时,电子由橡胶棒向验电器转移,故D错误。
故选C。
5.如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L1亮、L2不亮.调节变阻器滑片P,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮.出现这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L2灯丝断了 B.滑动变阻器短路了
C.灯泡L2短路了 D.滑动变阻器接触不良
【答案】C
【详解】分析实物图,看出灯泡L1和L2是串联连接,闭合开关,观察发现灯泡L1亮,说明电路不是断路,AD错误;L2不亮有可能是L2这里发生了短路故障,正确选C.
6.如图所示,两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法不正确的是( )
A.A金属箔张角变小,说明它得到电子
B.B金属箔张角变大,说明两金属箔带上同种电荷
C.正电荷从A向B定向移动,形成瞬间电流
D.瞬间电流的方向是从A向B
【答案】C
【详解】AB.由题知,A带正电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,则B上的一部分电子会通过金属棒转移到A上,A带的正电荷会减少从而张角变小,而B因为失去电子也带上了正电荷,B的两金属箔带上同种电荷使B金属箔张角变大,故AB正确,不符合题意;
CD.用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来时,自由电子会发生定向移动,从B移动到A,形成瞬间电流,电流方向从A到B,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
7.如图所示的电路中,L1和L2是两个完全相同小灯泡,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,小灯泡L1、L2都能发光
B.闭合开关S,L1发光、L2不发光
C.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉A、C之间的导线1
D.要使小灯泡L1、L2并联,可将导线3与接线柱B连接的一端改接到接线柱A上
【答案】D
【详解】AB.如图所示,开关S闭合后,电流将从电源正极经过导线2与导线3和开关回到电源负极,造成电源和两灯都短路,两灯都不发光,故AB错误;
C.要使小灯泡L1、L2串联,应去掉BD之间的导线2,故C错误;
D.如图所示,若将导线3从接线柱B改接到接线柱A上,两灯在两条支路上,两灯并联,且都能发光,故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷
二:填空题(本题有7小题,每空1分,共21分)
8.电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。成串挂树上用来增加节日氛围的小彩灯,若某串灯中的一个灯烧坏了,整串灯都不亮了,由此可以判断这串小彩灯是 联的。
【答案】 排斥 吸引 串
【详解】[1][2]自然界中存在两种电荷,即正电荷和负电荷,而电荷之间存在着相互作用力。电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,而异种电荷相互吸引。
[3]串联电路中各用电器之间会相互影响,一个用电器坏了,其他用电器也不会工作了,根据题意可知某串灯中的一个灯烧坏了,整串灯都不亮,说明这串小彩灯是串联的。
9.在烧瓶中盛有初温为10℃,质量是0.5kg的某种液体,用酒精灯加热,液体吸收了4.2×104J的热量,此时液体的温度升高到 ℃[液体比热容为2.8×103J/(kg•℃)]。若将烧瓶中的液体倒去一半,其液体的比热容 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。这种液体的吸热能力比水 (选填“强”或“弱”)。
【答案】 40 不变 弱
【详解】[1]由
可知,此时液体升高的温度为
所以液体的温度为
[2]因为比热容的大小与物质有关,与物质的多少无关,所以将烧瓶中液体倒去一半,液体的比热容不变。
[3]因为这种液体的比热容为2.8×103J/(kg•℃),比水的比热容4.2×103J/(kg•℃)小,故这种液体的吸热能力比水弱。
10.某导体两端电压为6V时,通过它的电流为0.1A,则该导体的电阻是 Ω,若将导体两端的电压再增3V,通过导体的电流是 A。该导体的电压变为0V时,导体的电阻是 Ω。
【答案】 60 0.15 60
【详解】[1]由欧姆定律可知,导体的电阻为
[2][3]因导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关,所以当导体两端的电压再增3V或变为0时,导体的电阻仍为60Ω。导体两端的电压再增3V,也就是电压变为9V时,通过导体的电流为
11.如图所示是一个可调节亮度的台灯和它的简易电路原理图,其中APB是一个 ,当滑片P向A端移动时,连入电路中的电阻变 ,电路中的电流变 。
【答案】 滑动变阻器 小 大
【详解】[1]由图可知,滑片左侧的电阻丝连入电路,滑片移动时,其连入电路的阻值会发生变化,所以APB是一个滑动变阻器。
[2][3]当滑片P向A端滑动时,连入电路中的电阻丝长度变短,其电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变大。
12.如图甲所示,验电器A不带电、B带负电,用金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中电流的方向是 (选填“由A到B”或“由B到A”).金属棒能导电,靠的是 (选填“自由电子”或“自由原子”).最后验电器A金属箔张开是因为它们带 电荷(选填“正”或“负”).
【答案】 由A到B 自由电子 负
【详解】[1]用金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间,负电会从B金属球转向A金属球,那么电流的方向就和它相反,电流的方向为由A到B;
[2]金属棒能导电,靠的是自由电子, 自由原子没有带电;
[3]自由电子从B端转移到A,那么验电器A金属箔带负电张开.
13.如图所示为汽油机的两个冲程,其中能够为汽油机提供动力的冲程是 (选填“甲”或“乙”)图。若该汽油机由于润滑油缺少使活塞所受摩擦力增大,则该汽油机的效率会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),若该汽油机飞轮的转速是1800r/min,那么它每秒钟对外做功 次。
【答案】 乙 变小 15
【详解】[1]由图可知,甲图中两个气门都关闭,活塞由下往上运动,为压缩冲程,在这个过程中,机械能转化为内能;图乙中,两个气门关闭,活塞由上往下运动,火花塞点火,为做功冲程,在这个过程中,内能转化为机械能,为汽车提供动力,故为汽油机提供动力的冲程是乙图。
[2]该汽油机由于润滑油缺少使活塞所受摩擦力增大,则汽油机克服摩擦所做的额外功增加,会使汽油机的效率变小。
[3]根据四冲程汽油机每个工作循环,完成4个冲程,飞轮转动2周,做功1次可知,若该汽油机飞轮的转速是1800r/min,那么它每秒钟飞轮的转30r,则1秒钟内完成15个工作循环,对外做功15次。
14.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知,元件甲的电阻是 Ω,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是 A,此时干路电流是 A。
【答案】 5 0.4 0.6
【详解】[1]由图像知道,当电压为3V时,通过甲的电流I甲=0.6A,由知道
[2]元件甲、乙并联接在2V的电源上,由图像知道
I甲′=0.4A
I乙=0.2A
[3]根据并联电路的电流特点知道,此时干路电流
I=I甲′+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
三、作图题(共7分)
15.根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】从实物图可知,灯泡L1和L2并联,电流表测L1的电流,图如下:
16.在图〇内填上适当的电表符号,使灯泡都能够发光。
【答案】
【详解】上边的电表与灯泡串联,所以是电流表,中间的电表与灯泡并联,故为电压表,下边的电表与灯泡串联,是电流表,如下图
17.一块木板上装有红灯泡电铃各一个,板上还装有电池组,如图所示。现将这块木板装在学校的传达室里,使值班人员从铃声和灯光的信号中,辨别是前门来客按开关,还是后门来客按开关。请设计电路并在实物图中连线。(注:AB为电铃的两个接线柱)
【答案】
【详解】经分析可知,灯泡和电铃并联,且各有一个开关控制,前门开关闭合,灯亮,后门开关闭合,铃响,即可根据灯亮或铃响辨别前门还是后门来客,结合实物图,连接如下:
四、实验题:本大題共3小题,第16小题7分,第17、18小题各6分,共19分。
18.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油。
(2)实验中用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 相同。
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,如果要使水和煤油最后的温度相同,就给 加热更长的时间,这表明煤油的吸热本领比水 (“强”、“弱”)。
(4)如果水和煤油都加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(5)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 ,煤油的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 质量 吸收热量 水 弱 等于 98℃ 2.1×103
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
(2)[2]根据转换法,实验中用相同酒精灯加热的目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
(3)[3][4]实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,据此推理,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给水加热更长的时间,则水的吸热能力强,这表明煤油的吸热本领比水弱。
(4)[5]由转换法知,加热时间相同,所以水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(5)[6]由图乙可知,水的沸点是98℃。
[7]由图乙知,升高98℃﹣68℃=30℃,水加热20分钟,煤油加热10分钟,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据,在质量、升温相同的情况下,Q与比热容成正比,故煤油的比热容为
19.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
为了验证上述猜想,他们设计了如图1所示的实验电路。
(1)小明同学还没有把电流表接入电路时,发现电流表的指针情况如图2甲A1所示,这时他应该对电流表进行 ;
(2)若小明同学把电流表接入电路,实验时发现电流表的指针偏转依然为图2甲A1所示,造成这种情况的原因是 ;他把电流表的错误纠正后,实验时又发现电流表的指针偏转如图2乙A2所示,造成这种情况的原因是电流表的 ;
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
(3)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验:分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的 有关;
(4)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况,老师指出:此实验中这种方法不可取,这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”);
(5)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 校零 正负接线柱接反了 量程选小了 A、B 材料 不明显 减小
【详解】(1)[1]电流表使用前,其指针需要指在零刻度线处,由图可知,电流表的指针没有指在0刻度线处,所以电流表要校零。
(2)[2]实验时发现电流表指针指在0刻度线的左侧,根据电流表使用规范可知,此时电流表的正负接线柱接反了。
[3]由图可知,电流表的指针偏转太大,超出了此时所选择的量程,这说明电流表的量程选小了。
(3)[4]探究导体的电阻与导体的长度有关时,根据控制变量法可知,需要控制横截面积和材料相同,长度不同,故应该选择A、B进行对比。
[5]由表格中的数据可知,A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
(4)[6]有同学认为:电阻越小,电路中的电流越大,灯泡越亮,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况,老师指出:此实验中这种方法不可取,这是因为电源电压一定时,若所选电阻丝的阻值相差太小,根据可知,通过灯泡的电流变化不大,导致灯泡亮度变化不明显,用肉眼无法分辨。
(5)[7]细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,其电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
20.小度在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应该处于 状态;滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了 的作用;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是 (选填字母);
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路
C. 电阻R短路 D.电阻R断路
(3)排除故障后,小度又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω,电源电压为6 V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图像.由图像可以得出结论: ;
(4)上述实验中:①在图乙中小度用5 Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10 Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,小度应选取的滑动变阻器的规格为 (选填字母)。
A.“50 Ω 1.0 A” B.“30 Ω 1.0 A” C. “20 Ω 1.0 A”
【答案】 断开 改变定值电阻(或R)两端的电压 D 当电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比(或当电压一定时,电阻越大,电流越小) A 2 A
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应该处于断开状态;滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以改变定值电阻两端的电压。
(2)[3]闭合开关,发现电流表无示数,可能电路出现断路,电压表有示数,可能定值电阻断路,故选D。
(3)[4]由图丙知,电流和电阻的积为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
故图象可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)①[5][6]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V。
②[7]把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为滑动变阻器的最大阻值过小;电阻两端的电压始终保持2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的
=2倍
根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故选A。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
21.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
太阳照射时间/h | 装水量/kg | 吸热板面积/m2 | 水升高的温度/℃ | 水的比热容/J·(kg·℃)﹣1 | 太阳辐射功率/J·(m2·h)﹣1 |
10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×103 | 1.68×106 |
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能,求:
(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率。
【答案】(1)2.1×107J;(2)0.525m3;(3)50%
【详解】解:(1)水吸收的热量,即有用的能量为
(2)由题知
需要天然气的体积
(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量)
答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.525m3的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%。
22.如图甲所示的电路中,电源电压不变,R2=20Ω。当开关S闭合时,电压表示数为6V。图乙是流过电阻R1的电流随它两端电压变化图像。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S闭合时,电流表示数;
(3)电源电压。
【答案】(1)10Ω;(2)0.3A;(3)9V
【详解】解:(1)由图乙可知,通过电阻R1的电流为0.6A时,R1两端的电压为6V,则电阻R1的阻值为
(2)当开关S闭合时,两个定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压,因为串联电路中各处电流相等,所以电流表示数为
(3)R1两端的电压为
根据串联电路的电压特点可知,电源电压为
答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;
(2)当开关S闭合时,电流表示数为0.3A;
(3)电源电压为9V。
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题7分,第22、23小题各6分,共19分
23.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在 ,图a为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体;
(2)图b和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 ;
(3)图c实验表明,分子之间存在 ;
(4)图d为尽快达到实验目的,可以用 水(选填“冷”或“热”)实验,原因是分子的热运动与 有关。
【答案】 d 永不停息的无规则运动中 e 引力 间隙 热 温度
【详解】(1)[1][2]图a和图d都是扩散现象,扩散现象说明分子在不停的做无规则运动。
(2)[3][4]图b中拉力大于玻璃板的重力,是因为玻璃分子和水分子间存在引力;图e铅块结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,是因为铅块分子间存在引力。即图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同,说明分子之间存在引力。
(3)[5]水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,是因为酒精分子和水分子间都存在间隙,混合后扩散,分子彼此进入对方分子的间隙,总体积变小。
(4)[6][7]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散就越快,所以为了尽快达到实验目的,可以用热水做实验。
24.以下是课本上的几个小实验,请根据要求填空;
(1)如图a,比较水和酒精混合后总体积变化的实验中,在玻璃管中注入水和酒精后的操作是 ,为使实验现象更明显,应选用内径较 (粗/细)的长玻璃管;
(2)如图b,是一个简易验电器,当带电的塑料棒靠近轻质铝箔条的一端时,铝箔条会偏转,这是因为带电体具有的 本领;
(3)如图c,将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象,这是因为塑料丝带了 电荷(同种/异种),塑料丝带电的实质是 在物体间转移。
【答案】 记录混合后的总体积 细 吸引轻小物质 同种 电子
【详解】(1)[1][2]在比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验中,在直玻璃管中应先注入水,目的是记录水和酒精混合前的总体积;因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了,为了实验现象更明显,应该选取内径较小的玻璃管。
(2)[3]当带电的塑料棒靠近静止的铝箔条一端时,铝箔条会旋转起来,说明铝箔条受到了带电塑料棒的吸力的作用,这表明:带电物体能吸引轻小物体。
(3)[4][5]塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,手带了一种电荷,细丝带了另一种电荷。由于不同的塑料细丝带有同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来。塑料丝带电的实质是电子在物体间转移。
25.阅读短文,回答问题。
燃气热水器
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。
适用燃气 | 天然气 |
热值 | 3×107J/m3 |
额定耗气量 | 3.6m3/h |
热水产出率 | 12L/min |
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作,两个指示灯之间的连接方式是 联;
(2)热水器由家庭电路直接供电,工作时两端电压为 V;
(3)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min,若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为 J,热水器的热交换器相同时间水吸收的热量相同,测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为 L/min,热水器中的水吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 半导体 并 220 2.7×107 10 1.89×107
【详解】(1)[1]两指示灯是二极管灯泡,二极管是由半导体材料制成的。
[2]两指示灯能够独立工作、互不影响,则它们应并联在电路中。
(2)[3]热水器由家庭电路直接供电,我国家庭电路的电压为220V,则热水器工作时两端电压为220V。
(3)[4]热水产出率为12L/min,即1min出热水体积
V=12L=12dm3=1.2×10-2m3
由可知水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10-2m3=12kg
由额定耗气量3.6m3/h可知,工作15min消耗燃气的体积
燃气完全燃烧释放的热量
Q放=V′q=0.9m3×3×107J/m3=2.7×107J
[5]当热水器热水产出率为12L/min时,每分钟水吸收的热量
Q吸1=c水mΔt
当冷水的温度为15℃和出水温度为45℃时,每分钟水吸收的热量
Q吸2=c水m′(t2-t1)
因同一燃气热水器正常工作时相同时间内水吸收的热量相等,所以
Q吸1=Q吸2
即
c水mΔt=c水m′(t2-t1)
则每分钟流出热水的质量
每分钟流出热水的体积
即上述过程热水器的出水流量为10L/min。
[6]热水器正常工作用时15min,加热水的体积为
V水=10L/min×15min=150L
加热水的质量
m水=ρV水=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg
水吸收的热量
Q吸=c水m(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×150kg×(45℃-15℃)=1.89×107J
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